Привод транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60L11/12 

4

О Nj

СО 00 СО

ИзоПр Стение относится к приводам тран- спортпыл средств и может быть использовано, в частности, в транспортных средствах с комбинированной энергосиловой .установкой, ГхЦе требуется Н1ирокий диапазон регулирования частоты вращения выходного вала.

Целью изобретения является повын1ение КПД нривода транснортного средства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема нривода транспортного средства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема привода.

Предлагаемый привод состоит из первичного двигателя I (фиг. 1), вал которого жестко сочленен с якорем 2 машины постоянного тока. Статор 3 магнины сочленен с якорем 2 с помощью подщиппиков 4 и 5. При этом статор 3 может свободно вращаться относительно якоря. Опора относительно неподвижных деталей конструкции обеспечивается подщипниками 6 и 7. Последний расположен соосно с подшипником 5. Вал статора 3 сочленен через раздаточную дифференциальную передачу 8 с колесной парой 9. Электропитание машины постоянного тока осуществляется от бортового источника 10 постоянного тока через регулятор 1 напряжения, реверсор 12 и кольцевой токоприемник. Последний состоит из токонроводя- щих колец 13-15. Вал якоря снабжен стопорным тормозом 16. Кроме того, установка снабжена датчиком 17 скольжения, индуктор которого жестко соединен с валом якоря 2, а приемник - со статором 3. Первичный двигатель 1 имеет датчик 18, фиксирующий его работу.

Статор 3 имеет две обмотки возбуждения - последовательную 19 и параллельную 20. Реверсор 12 машины постоянного тока содержит контакты в последовательной обмотке возбуждения соответственно 21 и 22 и в цени параллельной обмотки возбуждения 23 и 24. В цепи также имеется контакт 25, шунтирующий цепь якоря, и отключающий контакт 26. Реверсор 12 унравляет- ся блоком 27 управления, который электрически соединен с датчика.ми 18 и 17 и за- датчиком 28 режима работы, сочлененным с педалью водителя.

Привод транспортного средства действует следующим образом.

Для обеспечения пуска и движения на пониженной скорости используется источник 10 постоянного тока, подающий питание к двигателю через регулятор 11 напряжения, на который в свою очередь воздействует сигнал от задающего устройства 28, связанного с недалью водителя. При этом замкнуты контакты 21, 24 и 26 (фиг. 2). Остальные контакты разомкнуты. ДВС 1 отключен, стопорный тормоз 16 наложен, якорь 2 машины неподвижен. В то же время ста0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тор 3 вращается относительно якоря 1, датчик 17 показывает абсолютное значение скорости движения транспортного средства. Ток в обмотках 19 и 20 возбуждения направлен так, что их магнитные потоки складываются. Механическая характеристика определяется положением педали водителя (за- датчик 28) и соответствующей степенью открытия регулятора 11. При движении под уклон на данном положении недали скорость возрастает и напряжение датчика 17 превы- щает задающий сигнал от задатчика 28. При определенной величине рассогласования, оп- ределяюш,ей генераторный режим работы системы, разностный положительный сигнал от блока 27 управления поступает на систему включения контактов, что приводит к переключению реверсоров в цепи обмотки 19 возбуждения, т.е. контакты 21 отключаются, а контакты 22 включаются. В этом случае обе обмотки возбуждения вновь оказываются включенными согласно. Обеспечивается режим генер аторного торможения с подзарядкой аккумуляторов.

При дальнейгнем нажатии педали 28 управления, если сигнал, поступающий на блок 12, становится отрицательным, происходит обратное переключение ,контактов. При достижении определенной частоты вращения статора 3, фиксируемой датчиком 17 скольжения происходит запуск ДВС 1. При этом отключается контакт 26 и замыкаются контакты 21 и 25; контакт 23 замкнут. Одновременно растормаживается тормоз 16, подается горючая смесь в ДВС 1 и включается система зажигания последнего. Машина постоянного тока в этом случае находится в режиме динамического торможения. Направление вращения якоря 2 совпадает со статором. Направление тока в якоре 2 таково, что обмотки 19 и 20 возбуждения оказываются включенными встречно, что обеспечивает .мягкий пуск ДВС при ограниченном моменте на его валу за счет кинетической энергии, накопленной в подвижных элементах транспортного средства. После запуска ДВС 1 частота вранхения якоря 2 быстро увеличивается и начинает превышать частоту вращения статора 3. Датчик 18, фиксирующий его работу, блокирует поступление задающего сигнала от педали 28, обеспечивается включение контакта 22 и отключение контакта 21. Частота вращения якоря 2 выше частоты вращения статора 3, обмотки 19 и 20 возбуждения создают магнитные потоки, направленные встречно. Предельная механическая характеристика, получаемая за счет встречного включения обмоток возбуждения, гарантирует ДВС от внешних перегрузок, связанных с рельефом местности и сопротивлением дорожного покрытия.

В случае, если транспортное средство движется под уклон, частота вращения статора становится выше частоты вращения якоря 2. Соответственно изменяется и ЭДС датчика 17 скольжения с отрицательного значения на ноложительное. При определенной величине сигнала датчика 17.происходит отключение контакта 25 и включение контакта 26. Эта схема соединения определяет режим генераторного торможения с подзарядкой источника 10 энергии. Магнитные потоки обмоток 19 и 20 складываются, чем обеспечивается эффективность торможения. Если сопротивление движению достаточно высокое, то частота вращения статора 3 уменьшается. Датчик 17 скольжения генерирует ЭДС отрицательного знака. При определенной его

Таки.м образом, благодаря использованию одной машины постоянного тока двойного врашения смешанного возбуждения и применению датчика скольжения обесне- 2 чивается результирующая мягкая механическая характеристика и режим возврата энергии Б систему при движении под уклон и при торможении. Кроме того, запуск ДВС производится на относительно высоко й скорости движения, что снижает загрязнение

10

окружающей среды.

Общий КПД повышен за счет уменьшения числа электрических машин из-за отсутствия преобразователей и наличия ре- величине происходит переключение на ре- 15 куперативного торможения. Более высокая

надежность определяется наличием одной электрической машины.

жим работы от источника 10 энергии. Схема соединения элементов и состояние механической части такое же, как в начале движения.

В случае торможения транспортного средства педаль 28 управления устанавливается- в нулевое положение. При этом перекрывается топливная заслонка, отключается система зажигания ДВС 1. Якорь 2 начинает тормозиться. При нажатии тормозной педали происходит отключение контакта 25 (контакт 26 отключен), наложение стопорного тормоза 16, что ведет к полной остановке якоря 2. Статор продолжает вращаться. Если положительный сигнал от датчика 17

20

25

Формула изобретения

Привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель с обмотками якоря и возбуждения, представляющий собой мащину двойного вращения, один вал которой сочленен с выходным валом первичного двигателя, а другой - с колесной парой, задатчик режима работы, реверсор и источник постоянного тока, связанный с обмотками тягового электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повыгнения КПД скольжения достаточно велик, происходит Q он снабжен датчиками работы первичного включение контакта 26 и обеспечивается ре-двигателя и скольжения, соединенным перкуперативное торможение при согласно вклю- вым и вторым входами с их выходами блоком ченных обмотках возбуждения. Последую- управления реверсором и регулятором на- щая ступень торможения осуществляется пряжения, выход которого через отключаю- дйнамическим торможением. Полная оста-щий и шунтирующий контакторы подключен

новка транспортного средства производится 35 обмотке якоря и последовательного воз- фрикционными тормозами при полном нажа-буждения, а управляющий вход - к выходу тин тормозной педали. Реверсоры 23 и 24 задатчика режима работы, связанному с необходимы для движения в противополож- третьим входом блока управления реверсо- ную сторону.ром.

Таки.м образом, благодаря использованию одной машины постоянного тока двойного врашения смешанного возбуждения и применению датчика скольжения обесне- чивается результирующая мягкая механическая характеристика и режим возврата энергии Б систему при движении под уклон и при торможении. Кроме того, запуск ДВС производится на относительно высоко й скорости движения, что снижает загрязнение

окружающей среды.

20

25

Формула изобретения

Привод транспортного средства, содержащий тяговый электродвигатель с обмотками якоря и возбуждения, представляющий собой мащину двойного вращения, один вал которой сочленен с выходным валом первичного двигателя, а другой - с колесной парой, задатчик режима работы, реверсор и источник постоянного тока, связанный с обмотками тягового электродвигателя, отли

Изобретение относится к приводу транспортного средства и позволяет повысить КПД. В качестве промежуточного звена между первичным двигателем и колесной парой используется электрическая .машина постоянного тока двойного вращения смешанного возбуждения. Привод снабжен датчиком скольжения, вал якоря затормаживается стопорным тормозом, а первичный двигатель имеет датчик, фиксируюш,ий его работу. Включение реверсивны.х контактов, расположенных в цепи параллельной обмотки возбуждения, производится блоком управления, электрически соединенные с датчиком скольжения и датчиком работы первичного двигателя, и задаюпдим устройством, сочлененным с педалью водителя. За счет переключения реверсора в обмотке возбуждения в зависимости от режима работы силовых звеньев обеспечивается результирующая мягкая механическая характеристика при двигательном режиме и возврат энергии в сеть к источнику питания при движении под клон и торможении. 2 ил. i (Л

у rrty

)2

Фиг. 2